DE102018112877A1 - Determination of the nitrogen oxide concentration in the engine exhaust - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, mit einem Turbolader, um einen Ansaugluftstrom unter Druck zu setzen und einem Abgasnachbehandlungssystem (AN) einschließlich einer AN-Vorrichtung zum Reduzieren der Stickstoffoxid-(NOx) Konzentration im vom Motor erzeugten Abgas. Das Verfahren beinhaltet das Betreiben des Motors mit einer Teilung der variablen Abgasrückführung (AGR) unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck im Ansaugluftstrom. Das Verfahren beinhaltet auch das Ermitteln der Konzentration von NOx im Abgas und das Ermitteln einer aktuellen Teilung der AGR unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck im Ansaugluftstrom. Das Verfahren beinhaltet darüber hinaus das Ermitteln eines AGR-Korrekturfaktors unter Verwendung der ermittelten aktuellen Teilung der AGR unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck und das Anwenden des ermittelten AGR-Korrekturfaktors auf die ermittelte Konzentration von NOx, um eine korrigierte Konzentration von NOx zu generieren. Ferner beinhaltet das Verfahren das Regeln des Betriebs des AN-systems, um das Abgas über die AN-Vorrichtung in Reaktion auf die generierte korrigierte Konzentration von NOx zu behandeln.A method of operating an internal combustion engine with a turbocharger to pressurize an intake air flow and an exhaust aftertreatment system (AN) including an AN device for reducing the concentration of nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas produced by the engine. The method includes operating the engine at a variable pressure exhaust gas recirculation (EGR) split and EGR at low pressure in the intake air flow. The method also includes determining the concentration of NOx in the exhaust gas and determining a current high pressure EGR split and the low pressure EGR flow in the intake air stream. The method further includes determining an EGR correction factor using the determined actual split of the high pressure EGR and the low pressure EGR and applying the determined EGR correction factor to the determined concentration of NOx to a corrected concentration of NOx to generate. Further, the method includes regulating the operation of the on-system to treat the exhaust via the on-device in response to the generated corrected concentration of NOx.

Description

EINLEITUNGINTRODUCTION

Die vorliegende Offenbarung betrifft die Bestimmung der Stickoxid-(NOx)-Emissionskonzentration im Abgas eines Verbrennungsmotors.The present disclosure relates to the determination of the nitrogen oxide (NOx) emission concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine.

Moderne Verbrennungsmotoren verwenden in der Regel Abgasnachbehandlungssysteme (AT), die Partikelfilter und sonstige Vorrichtungen beinhalten, um die Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren wirksam zu begrenzen. Eine der häufig verwendeten Vorrichtungen zur Abgasnachbehandlung bei einem modernen magerlauffähigen Verbrennungsmotor, wie etwa einem Selbstzünder- oder Dieselmotor, ist ein selektiver katalytischer Reduktions (SCR)-Katalysator.Modern internal combustion engines typically use exhaust aftertreatment (AT) systems that include particulate filters and other devices to effectively limit the exhaust emissions of internal combustion engines. One of the commonly used exhaust aftertreatment devices in a modern lean burn internal combustion engine, such as a diesel or diesel engine, is a selective catalytic reduction (SCR) catalyst.

Der SCR ist dazu konfiguriert, Stickoxide (NOx) in zweiatomigen Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) mit Hilfe der NO2, die durch eine weitere Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung erzeugt wird, umzuwandeln, typischerweise dem Diesel-Oxidationskatalysator (DOC nach Diesel Oxidation Catalyst). Zur effektiven Entfernung von NOx erfordert der SCR-Umwandlungsprozess zudem eine vorgegebene Menge von Ammoniak (NH3) im Abgasstrom.The SCR is configured to convert nitrogen oxides (NOx) into diatomic nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) with the aid of NO 2 generated by another exhaust aftertreatment device, typically the diesel oxidation catalyst (DOC) Diesel oxidation catalyst). For the effective removal of NOx, the SCR conversion process also requires a predetermined amount of ammonia (NH 3 ) in the exhaust stream.

Der SCR-Umwandlungsprozess kann zudem eine gesteuerte oder gemessene Menge eines Reduktionsmittels in den Abgasstrom erfordern, das allgemein den Namen „Diesel-Abgas-Fluid“ (DEF) hat, wenn das Reduktionsmittel in Dieselmotoren verwendet wird. Diese Art Reduktionsmittel kann eine wässrige Harnstofflösung sein, die Wasser und Ammoniak beinhaltet.The SCR conversion process may also require a controlled or measured amount of reductant reducing agent, generally called "diesel exhaust fluid" (DEF), when the reductant is used in diesel engines. This type of reducing agent may be an aqueous urea solution containing water and ammonia.

Um den SCR-Umwandlungsprozess zu ermöglichen und um die Reduktion und/oder Entfernung von NOx-Emissionen zu gewährleisten, kann eine wirksame Bestimmung der NOx-Konzentration im Abgasstrom vom Motor von wesentlicher Bedeutung sein.In order to facilitate the SCR conversion process and to ensure the reduction and / or removal of NOx emissions, effective determination of the NOx concentration in the exhaust stream from the engine may be essential.

KURZDARSTELLUNGSUMMARY

Ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Turbolader, der konfiguriert ist, um den Ansaugluftstrom unter Druck zu setzen und ein Abgasnachbehandlungssystem (AT) einschließlich einer AT-Vorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Konzentration von Stickstoffoxid (NOx) in einem vom Motor erzeugten Abgas zu reduzieren. Der Motor kann ein Selbstzündermotor sein. Das Verfahren beinhaltet das Betreiben des Motors mit einer Teilung der variablen Abgasrückführung (AGR) unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck im Ansaugluftstrom. Das Verfahren beinhaltet auch das Ermitteln der Konzentration von NOx im Abgas und das Ermitteln einer aktuellen Teilung der AGR unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck im Ansaugluftstrom. Das Verfahren beinhaltet darüber hinaus das Ermitteln eines AGR-Korrekturfaktors unter Verwendung der ermittelten aktuellen Teilung der AGR unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck und das Anwenden des ermittelten AGR-Korrekturfaktors auf die ermittelte Konzentration von NOx im Abgas, um eine korrigierte Konzentration von NOx zu generieren. Ferner beinhaltet das Verfahren das Regulieren des Betriebs des AN-systems, um das Abgas über die AN-Vorrichtung in Reaktion auf die generierte korrigierte Konzentration von NOx zu behandeln.A method of operating an internal combustion engine having a turbocharger configured to pressurize the intake air flow and an exhaust aftertreatment system (AT) including an AT device configured to generate a concentration of nitrogen oxide (NOx) in an engine-generated one Reduce exhaust gas. The engine may be a compression ignition engine. The method includes operating the engine at a variable pressure exhaust gas recirculation (EGR) split and EGR at low pressure in the intake air flow. The method also includes determining the concentration of NOx in the exhaust gas and determining a current high pressure EGR split and the low pressure EGR flow in the intake air stream. The method further includes determining an EGR correction factor using the determined actual split of the high pressure EGR and the low pressure EGR and applying the determined EGR correction factor to the determined concentration of NOx in the exhaust gas to obtain a corrected concentration of To generate NOx. Further, the method includes regulating the operation of the on-system to treat the exhaust via the on-device in response to the generated corrected concentration of NOx.

Das Verfahren kann über eine elektronische Steuerung durchgeführt werden, die mit mindestens einer Datennachschlagtabelle programmiert ist. In einem solchen Fall kann die Bestimmung der Konzentration der NOx im Abgas das Zugreifen auf die mindestens einer Datennachschlagtabelle beinhalten.The method may be performed via an electronic controller programmed with at least one data lookup table. In such a case, determining the concentration of NOx in the exhaust may include accessing the at least one data lookup table.

Der Motor kann eine Kraftstoffeinspritzdüse, die über eine Einspritzventilleiste mit Kraftstoff versorgt wird und konfiguriert ist, um Kraftstoff in den Motor einzuspritzen, beinhalten. Zugriff auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle kann das Zugreifen auf eine erste Datennachschlagtabelle beinhalten. In einem solchen Fall kann das Verfahren weiterhin das Ermitteln einer Temperatur der angesaugten Luft beinhalten. Darüber hinaus kann das Verfahren das Ermittelten eines Kraftstoffverteilungsdrucks und einer Zeit, die von der Kraftstoffeinspritzdüse verwendet wird, um den Motor zu betreiben; das Ermitteln einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen; das Ermitteln eines Druckverhältnisses zwischen der Ansaugluft und dem Abgas; das Ermitteln eines Umgebungsfeuchtigkeitsniveaus; und das Ermitteln des Umgebungsdrucks beinhalten. Das Verfahren kann auch das Ermitteln der NOx Konzentration unter Verwendung der ermittelten Temperatur der angesaugten Luft, des Kraftstoffverteilungsdrucks, des Zeitverhaltens der Kraftstoffeinspritzdüse, der Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, des Druckverhältnisses zwischen der Ansaugluft und dem Abgas und des Umgebungsfeuchtigkeitsniveaus in der ersten Datennachschlagetabelle beinhalten.The engine may include a fuel injector fueled via an injection valve manifold and configured to inject fuel into the engine. Access to the at least one data lookup table may include accessing a first data lookup table. In such a case, the method may further include determining a temperature of the intake air. In addition, the method may include determining a fuel distribution pressure and a time used by the fuel injector to operate the engine; determining a number of fuel injections; determining a pressure ratio between the intake air and the exhaust gas; determining an ambient humidity level; and determining the ambient pressure. The method may also include determining the NOx concentration using the sensed intake air temperature, the fuel rail pressure, the fuel injector timing, the number of fuel injections, the intake air to the exhaust pressure ratio, and the ambient humidity level in the first data look-up table.

Zugriff auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle kann das Ermitteln des AGR-Korrekturfaktors über das Zugreifen auf eine zweite Datennachschlagetabelle beinhalten.Access to the at least one data lookup table may include determining the EGR correction factor via accessing a second data lookup table.

Das Zugreifen auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle kann auch das Anwenden des ermittelten AGR-Korrekturfaktors auf die ermittelte NOx-Konzentration im Abgas über das Anwenden der dritten Datennachschlagetabelle beinhalten, um die korrigierte NOx Konzentration zu generieren.Accessing the at least one data look-up table may also include applying the determined EGR correction factor to the determined NOx concentration in the exhaust via applying the third data look-up table to generate the corrected NOx concentration.

Darüber hinaus kann das Verfahren das Folgende beinhalten: Ermitteln einer Temperatur des Motors; Ermitteln eines Korrekturfaktors der Motortemperatur unter Verwendung der ermittelten Temperatur des Motors; und Anwenden des Korrekturfaktors der Motortemperatur auf die ermittelte NOx-Konzentration im Abgas, um eine weitere korrigierte NOx-Konzentration zu generieren. Das Verfahren kann auch das Regulieren des Betriebs des AN-Systems beinhalten, um die Abgase über die AN-Vorrichtung in Reaktion auf die generierte weiter korrigierte NOx Konzentration zu behandeln. In addition, the method may include: determining a temperature of the engine; Determining a correction factor of the engine temperature using the detected temperature of the engine; and applying the correction factor of the engine temperature to the determined NOx concentration in the exhaust gas to generate a further corrected NOx concentration. The method may also include regulating the operation of the AN system to treat the exhaust gases via the AN device in response to the generated further corrected NOx concentration.

Zugriff auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle kann das Ermitteln des Korrekturfaktors der Motortemperatur über das Zugreifen auf eine vierte Datennachschlagetabelle beinhalten. Eine solche Ermittlung des Korrekturfaktors der Motortemperatur kann auf der tatsächlichen Motordrehzahl und Motorlast basieren.Access to the at least one data lookup table may include determining the correction factor of the engine temperature via accessing a fourth data lookup table. Such determination of engine temperature correction factor may be based on actual engine speed and engine load.

Die erste bis vierte Datennachschlagetabelle können Untertabellen einer in der Steuerung programmierten Master-Datennachschlagtabelle sein.The first to fourth data lookup tables may be subtables of a master data lookup table programmed in the controller.

Das Ermitteln der Temperatur des Motors kann das Erfassen einer Kühlmitteltemperatur des Motors über einen Sensor beinhalten.Determining the temperature of the engine may include sensing a coolant temperature of the engine via a sensor.

Die AN-Vorrichtung kann ein Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR-Katalysator) sein. In einem solchen Fall kann das Regulieren des Betriebs des AN-Systems das Einspritzen eines Reduktionsmittels in das sich stromaufwärts des SCR-Katalysators befindliche Abgas beinhalten.The AN device may be a selective catalytic reduction (SCR) catalyst. In such a case, regulating the operation of the AN system may include injecting a reductant into the exhaust gas located upstream of the SCR catalyst.

Ein Nachbehandlungs (AN)-System für ein Abgas, das von einem Verbrennungsmotor unter Verwendung einer Steuerung erzeugt wird, die zum Ausführen des vorstehenden Verfahrens konfiguriert ist, wird ebenfalls offenbart.An after treatment (AN) system for an exhaust gas generated by an internal combustion engine using a controller configured to carry out the above method is also disclosed.

Es wird auch ein Fahrzeug mit Anwendung des zuvor beschriebenen AN-Systems offenbart.There is also disclosed a vehicle employing the AN system described above.

Die vorstehend aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und der/den besten Art(en) zur Umsetzung der beschriebenen Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und hinzugefügten Ansprüchen ersichtlich.The above-listed features and advantages, as well as other features and advantages of the present disclosure, will become apparent from the following detailed description of the embodiment (s) and best mode (s) for implementing the described disclosure in conjunction with the accompanying drawings and appended claims.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, der mit einem Abgassystem verbunden ist, das ein Nachbehandlungs (AN)-System mit einer Anzahl an AN-Vorrichtungen zur Reduzierung der Abgasemissionen aufweist. 1 FIG. 12 is a schematic plan view of a vehicle having an internal combustion engine connected to an exhaust system including an after-treatment (AN) system having a number of AN devices for reducing exhaust emissions.
  • 2 ist eine schematische Darstellung des Verbrennungsmotors, der mit dem Abgassystem mit der in 1 dargestellten AN verbunden ist. 2 is a schematic representation of the internal combustion engine, with the exhaust system with the in 1 connected AN is connected.
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung des in 1 und 2 dargestellten Motors und seines AN-Systems. 3 a flowchart of a method for using the in 1 and 2 represented engine and its AN system.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin in mehreren Ansichten gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten verweisen, zeigt 1 eine schematische Ansicht eines Motorfahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 beinhaltet einen Verbrennungsmotor 12, der zum Antreiben des Fahrzeugs über angetriebene Räder 14 konfiguriert ist. Dabei kann der Verbrennungsmotor 12 ein Selbstzündermotor oder ein Dieselmotor sein. Im Allgemeinen erfolgt eine interne Verbrennung im Dieselmotor 12, wenn eine ermittelte Menge der Umgebungsluftströmung 16 mit einer abgemessenen Menge Kraftstoff 18 gemischt wird, der aus einem Kraftstoffbehälter 20 zugeführt wird, und das resultierende Luft-KraftstoffGemisch im Zylinder 13 des Motors komprimiert wird (in 2 dargestellt).Referring to the drawings wherein like reference numerals refer to like components throughout the several views, there is shown 1 a schematic view of a motor vehicle 10 , The vehicle 10 includes an internal combustion engine 12 that drives the vehicle via powered wheels 14 is configured. This can be the internal combustion engine 12 a diesel engine or a diesel engine. Generally, internal combustion takes place in the diesel engine 12 if a determined amount of ambient air flow 16 with a measured amount of fuel 18 being mixed from a fuel tank 20 is supplied, and the resulting air-fuel mixture in the cylinder 13 of the engine is compressed (in 2 shown).

Wie ersichtlich, kann der Motor 12 einen Abgaskrümmer 22 beinhalten, der konfiguriert ist, Abgas aus den Zylindern 13 des Motors einzusammeln. Der Motor beinhaltet auch einen mit Zylindern 13 in Fluidverbindung stehenden Turbolader 24, wie über den Abgaskrümmer 22. Der Turbolader 24 wird durch einen Abgasstrom gespeist oder angetrieben, insbesondere durch das Abgas 26, das von den einzelnen Zylindern 13 des Motors 12, wie durch den Abgaskrümmer 22, nach jedem Verbrennungsvorgang freigesetzt wird. Der Turbolader 24 ist mit einem Abgassystem 28 verbunden, welches das Abgas 26 aufnimmt und schließlich das Abgas an die Umgebung abgibt, typischerweise auf einer Seite oder auf der Rückseite des Fahrzeugs 10. Der Turbolader 24 nutzt auch den Abgas 26-Strom, um den Ansaugluftstrom 16 unter Druck zu setzen. Der Turbolader 24 kann als Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) konfiguriert sein. Ein VGT ist typischerweise so gestaltet, dass das effektive Seitenverhältnis (A:R) des Turboladers abhängig von der Motordrehzahl verändert werden kann und somit eine höhere Wirtschaftlichkeit des Motors ermöglicht wird.As can be seen, the engine can 12 an exhaust manifold 22 which is configured to exhaust from the cylinders 13 to collect the engine. The engine also includes one with cylinders 13 fluidly connected turbocharger 24 how about the exhaust manifold 22 , The turbocharger 24 is fed or driven by an exhaust gas flow, in particular by the exhaust gas 26 that of the individual cylinders 13 of the motor 12 as through the exhaust manifold 22 , is released after each combustion process. The turbocharger 24 is with an exhaust system 28 connected, which is the exhaust 26 and finally releases the exhaust gas to the environment, typically on one side or at the rear of the vehicle 10 , The turbocharger 24 also uses the exhaust 26-stream to the intake air flow 16 to put pressure on. The turbocharger 24 can be configured as a variable geometry turbocharger (VGT). A VGT is typically designed so that the turbocharger's effective aspect ratio (A: R) can be varied depending on the engine speed, thus enabling greater engine efficiency.

Die variable Geometrie eines derartigen VGT wird häufig über einen variablen Schaufelmechanismus erreicht (nicht dargestellt). VGTs sind bei Selbstzündungs- oder Dieselmotoren tendenziell häufiger anzutreffen als bei Fremdzündungs- oder Benzinmotoren, da niedrigere Abgastemperaturen eines Dieselmotors eine weniger extreme Umgebung für die beweglichen Komponenten des VGTs darstellen. Obwohl der Motor 12 dargestellt ist, als sei der Abgaskrümmer 22 am Motoraufbau befestigt, kann der Motor Abgaskanäle 22A beinhalten, wie sie im Allgemeinen in Abgaskrümmern gebildet sind. In einem solchen Fall können die oberen Kanäle 22A in den Motoraufbau integriert sein, wie zum Beispiel im Zylinderkopf bzw. den Zylinderköpfen des Motors.The variable geometry of such a VGT is often achieved via a variable vane mechanism (not shown). VGTs tend to be more common in compression ignition or diesel engines than in spark ignition or gasoline engines, as lower exhaust gas temperatures of a diesel engine provide a less extreme environment for the diesel engine represent movable components of the VGT. Although the engine 12 is shown as if the exhaust manifold 22 attached to the engine body, the engine can exhaust ducts 22A include, as they are generally formed in exhaust manifolds. In such a case, the upper channels 22A be integrated into the engine structure, such as in the cylinder head or the cylinder heads of the engine.

Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem ein Motorabgas-Nachbehandlungs (AN)-System 30. Das AN-System 30 beinhaltet eine Anzahl von Abgasnachbehandlungs-Vorrichtungen, die methodisch große Kohlenstoffpartikel-Nebenprodukte und Emissionsbestandteile der Motorverbrennung aus dem Abgasstrom 26 entfernen. Wie in 1 und 2 gezeigt, arbeitet das AN-System 30 als Teil des Abgassystems 28. Das AN-System 30 beinhaltet mindestens eine AN-Vorrichtung, wie beispielsweise eine erste AN-Vorrichtung 32, die stromabwärts des Turboladers 24 angeordnet ist, und eine zweite AN-Vorrichtung 34, die stromabwärts der ersten AN-Vorrichtung angeordnet ist. Die erste AN-Vorrichtung 32 kann eng an den Turbolader 24 angekoppelt und in einem Motorraum 11 des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, sodass sie in unmittelbarer Nähe zum Motor 12 liegt. Eine derartige enge Kopplung der ersten AN-Vorrichtung 32 zum Motor 12 kann eine kompakte Verpackungsanordnung bereitstellen, welche die Zeit zum Aktivieren, d. h. das Aktivieren des AN-Systems 30 in der Nachbehandlung des Abgases 26 nach einem Kaltstart des Motors 12, minimiert. Das AN-System kann auch zusätzliche AN-Vorrichtungen (nicht dargestellt) beinhalten, die im Abgasstrom stromabwärts der ersten und zweiten AN-Vorrichtungen 32, 34 angeordnet sind.The vehicle 10 also includes an engine exhaust aftertreatment (AN) system 30 , The AN system 30 includes a number of exhaust aftertreatment devices that have methodically large carbon particle byproducts and engine combustion component emissions from the exhaust stream 26 remove. As in 1 and 2 shown, the AN system works 30 as part of the exhaust system 28 , The AN system 30 includes at least one of an on-device, such as a first on-device 32 , which are downstream of the turbocharger 24 is arranged, and a second ON device 34 located downstream of the first AN device. The first AN device 32 can be tight to the turbocharger 24 docked and in an engine room 11 of the vehicle 10 be arranged so that they are in close proximity to the engine 12 lies. Such a close coupling of the first AN device 32 to the engine 12 may provide a compact packaging arrangement which provides the time to activate, ie activate the AN system 30 in the aftertreatment of the exhaust gas 26 after a cold start of the engine 12 , minimized. The AN system may also include additional AN devices (not shown) located in the exhaust stream downstream of the first and second AN devices 32 . 34 are arranged.

Wie gezeigt, kann die erste AN-Vorrichtung 32 ein Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) sein, während die zweite AN-Vorrichtung 34 ein selektiver katalytischer Reduktions (SCRF)-Katalysator sein kann. Die primäre Funktion des DOC ist die Verringerung von Kohlenmonoxid (CO) und von Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffen (NMHC). Wenn vorhanden, ist der DOC weiterhin zur Erzeugung von Stickstoffdioxid (NO2) konfiguriert, das vom SCRF verwendet werden kann, der entfernt stromabwärts vom DOC angeordnet ist und unten ausführlicher beschrieben wird. Der DOC enthält typischerweise eine Katalysatorsubstanz aus Edelmetallen, wie Platin und/oder Palladium, deren Funktion zu den oben genannten Zielen führt. Im Allgemeinen wird der DOC bezüglich der Erzeugung von NO2) bei erhöhten Temperaturen aktiviert und erreicht seine betriebliche Leistungsfähigkeit. Daher kann der DOC, wie in den 1 und 2 dargestellt, eng gekoppelt zum Turbolader 24 angeordnet sein, um den Verlust von Wärmeenergie aus dem Abgas-26-Strom vor dem Erreichen des DOC zu reduzieren.As shown, the first AN device 32 a diesel oxidation catalyst (DOC) while the second AN device 34 may be a selective catalytic reduction (SCRF) catalyst. The primary function of DOC is the reduction of carbon monoxide (CO) and non-methane hydrocarbons (NMHC). If present, the DOC is further configured to generate nitrogen dioxide (NO 2 ) that may be used by the SCRF located downstream of the DOC and described in greater detail below. The DOC typically contains a catalyst substance of noble metals, such as platinum and / or palladium, whose function leads to the above-mentioned goals. In general, the DOC is activated at elevated temperatures with respect to NO 2 generation and achieves its operational performance. Therefore, the DOC, as in the 1 and 2 shown, closely coupled to the turbocharger 24 be arranged to prevent the loss of heat energy from the exhaust gas 26 Current before reaching the DOC.

Die Hauptfunktion des SCR-Katalysators besteht darin, die Konzentration 35 von Stickoxiden (NOx) im Abgas 26 zu reduzieren. Die Reduktion von NOx wird im Allgemeinen über eine Umwandlung von NOx in zweiatomigen Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) durchgeführt, zum Beispiel mit Hilfe des von der ersten als DOC konfigurierten AN-Vorrichtung 32 erzeugten NO2. Der SCR kann ein Einwegfilter sein, welcher Partikelmaterial oder Ruß filtert, oder ein Zweiwegefilter mit einer katalysierten Wash-Coat, der zwei Funktionen ausführt - Partikelmaterial filtert und NOx reduziert. Zum effektiven Entfernen von NOx erfordert der SCR-Umwandlungsprozess zudem eine vorgegebene Menge von Ammoniak (NH3), um im kraftstoffreichen Abgas 26 vorhanden zu sein. Das SCR kann eng an die DOC gekoppelt und in einem gemeinsamen Gehäuse eingeschlossen sein, um einen Verlust an Wärmeenergie zu verringern, wenn der Abgas-26-Strom vom DOC zum SCR strömt.The main function of the SCR catalyst is to increase the concentration 35 of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas 26 to reduce. The reduction of NOx is generally accomplished by converting NOx into diatomic nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O), for example, using the AN device configured as the DOC first 32 produced NO 2 . The SCR may be a disposable filter that filters particulate matter or soot, or a two-way filter with a catalyzed wash coat that performs two functions - particulate filtering and NOx reduction. In addition, to effectively remove NOx, the SCR conversion process requires a predetermined amount of ammonia (NH 3 ) to be present in the fuel rich exhaust gas 26 to be present. The SCR may be tightly coupled to the DOC and enclosed in a common housing to reduce loss of heat energy when the exhaust gas is exhausted. 26 Current flows from the DOC to the SCR.

Das AN-System 30 beinhaltet auch einen Abgasdurchgang 22A, der ein Teil des Abgaskrümmers 22 sein kann, der konfiguriert ist, um den Abgasstrom 26 von den Zylindern des Motors 13 zum Turbolader 24 zu tragen, und einen Abgasdurchgang 36, der konfiguriert ist, um den Abgasstrom 26 heckwärts des Turboladers 24 zur ersten AN-Vorrichtung 32 zu tragen. Der Ansaugluftstrom 16 wird dem Motor 12 über einen Ansaugkanal 38 zugeführt, um mit dem Kraftstoff 18 zu vermischen, die Verbrennung zu erzeugen, den Motor zu betreiben und einen Abgasstrom 26 zu erzeugen. Der Motor 12 kann eine Kraftstoffeinspritzdüse 40 beinhalten, die über eine Einspritzventilleiste 42 mit dem Kraftstoff 18 versorgt wird und die konfiguriert ist, um Kraftstoff in die Zylinder des Motors einzuspritzen. Ein Luftmassensensor 44 kann im Ansaugtrakt 38 angeordnet und so konfiguriert sein, dass er eine Menge des dem Motor 12 während seines Betriebs zugeführten Luftstroms 16 erfasst. Ein Abgasdurchgang 46 ist dazu konfiguriert, behandeltes Abgas 26A heckwärts der zweiten AN-Vorrichtung 34 aufzunehmen und das behandelte Abgas durch den Rest des Abgassystems 28 und den Rest des AN-Systems 30 zu leiten.The AN system 30 also includes an exhaust passage 22A , which is part of the exhaust manifold 22 which is configured to control the exhaust flow 26 from the cylinders of the engine 13 to the turbocharger 24 to carry, and an exhaust passage 36 which is configured to control the exhaust flow 26 to the rear of the turbocharger 24 to the first AN device 32 to wear. The intake air flow 16 gets the engine 12 via a suction channel 38 fed to the fuel 18 to mix, to produce the combustion, to operate the engine and an exhaust gas flow 26 to create. The motor 12 can be a fuel injector 40 include that via an injection valve rail 42 with the fuel 18 is supplied and that is configured to inject fuel into the cylinders of the engine. An air mass sensor 44 can in the intake tract 38 be arranged and configured so that it has a lot of the engine 12 during its operation supplied air flow 16 detected. An exhaust passage 46 is configured to treat treated exhaust 26A backward of the second AN device 34 and the treated exhaust gas through the remainder of the exhaust system 28 and the rest of the AN system 30 to lead.

Das AN-System 30 beinhaltet auch einen ersten Abgasrückführungs (AGR)-Kanal 48. Der erste AGR-Kanal 48 ist dazu konfiguriert, einen Abschnitt 26A-1 des behandelten Abgases 26A aus dem Abgaskanal 46 in den Ansaugtrakt 38 zurückzuleiten, während der Rest 26-2 des behandelten Abgases durch den Rest des Abgassystems 28 geleitet wird. Auch als Teil des AN-Systems 30 kann eine Einspritzdüse 50 so konfiguriert sein, dass es ein Reduktionsmittel 52 in das Abgas 26 stromaufwärts des SCR-Katalysators einspritzt. In Dieselmotoranwendungen enthält das Reduktionsmittel 52 typischerweise Ammoniak (NH3), wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, ein so genanntes Diesel-Abgas-Fluid (DEF). Wie in 1 gezeigt, kann die Einspritzdüse 50 das Reduktionsmittel 52 aus einem nachfüllbaren Behälter 54 empfangen. Dementsprechend ist in einer derartigen Ausführungsform die Ausführungsform des SCR der zweiten AN-Vorrichtung 34 so konfiguriert, dass sie das Abgas 26 mit dem eingespritzten Reduktionsmittel 52 behandelt.The AN system 30 also includes a first exhaust gas recirculation (EGR) channel 48 , The first EGR channel 48 is configured to a section 26A-1 of the treated exhaust gas 26A from the exhaust duct 46 in the intake tract 38 to lead back, while the rest 26 - 2 the treated exhaust gas through the remainder of the exhaust system 28 is directed. Also as part of the AN system 30 can an injector 50 Be configured to be a reducing agent 52 in the exhaust 26 injected upstream of the SCR catalyst. In diesel engine applications, this contains the reducing agent 52 typically ammonia (NH 3 ), such as an aqueous urea solution, a so-called Diesel exhaust fluid (DEF). As in 1 shown, the injector can 50 the reducing agent 52 from a refillable container 54 receive. Accordingly, in one such embodiment, the embodiment of the SCR is the second AN device 34 configured to be the exhaust 26 with the injected reducing agent 52 treated.

Wie in 2 ersichtlich, beinhaltet das AN-System 30 auch ein Abgasmodulationsventil (EPM) 58, welches konfiguriert ist, den Durchgang des Abschnitts 26A-1 des behandelten Abgases 26A durch den ersten AGR Durchgang 48 zu regulieren. In einer derartigen Ausführungsform regelt das EPM-Ventil 58 den ersten AGR-Kanal 48 zum Rückführen des Abschnitts 26A-1 des behandelten Abgases 26A durch Umleiten des behandelten Abgases aus dem Abgaskanal in den Turbolader 24. Um die Lebensdauer des Turboladers 24 zu verlängern, wird die Rückführung des Abschnitts 26A-1 des behandelten Abgasstroms 26A zum Turbolader über das EPM-Ventil 58 in Form einer Niederdruck-Abgasrückführung (LPEGR) erzielt, d.h. er wird in den drucklosen Ansaugluftstrom 16 stromaufwärts des Turboladers 24 umgeleitet.As in 2 can be seen, includes the AN system 30 also an exhaust modulation valve (EPM) 58 , which is configured to pass the section 26A-1 of the treated exhaust gas 26A through the first AGR passage 48 to regulate. In such an embodiment, the EPM valve controls 58 the first EGR channel 48 for returning the section 26A-1 of the treated exhaust gas 26A by diverting the treated exhaust gas from the exhaust passage into the turbocharger 24 , To extend the life of the turbocharger 24 extend the repatriation of the section 26A-1 the treated exhaust stream 26A to the turbocharger via the EPM valve 58 achieved in the form of a low-pressure exhaust gas recirculation (LPEGR), ie it is in the unpressurized intake air flow 16 upstream of the turbocharger 24 diverted.

Unter weiterer Bezugnahme auf 2 beinhaltet das AN-System 30 auch einen zweiten AGR-Durchgang 60, der konfiguriert ist, um einen Abschnitt 26-1 des unbehandelten Abgases 26 aus dem Abgaskrümmer 22/Abgasdurchgang 22A, stromaufwärts des Turboladers, 24 zurück in die Zylinder 13 des Motors umzuleiten. Das AN-System 30 beinhaltet darüber hinaus ein AGR-Ventil 62, welches konfiguriert ist, den Durchgang des Abschnitts 26-1 des unbehandelten Abgases 26 durch den zweiten AGR-Durchgang 60 zu regulieren. Der rückgeführte Abschnitt 26-1 des unbehandelten Abgasflusses 26 über das AGR-Ventil 62 wird in Form einer Hochdruck-Abgasrückführung (HPEGR) erzielt, d. h. in den unter Druck stehenden Ansaugluftstrom 16 stromaufwärts des Zylinders 13 zurückgeführt.With further reference to 2 includes the AN system 30 also a second EGR passage 60 that is configured to a section 26-1 of the untreated exhaust gas 26 from the exhaust manifold 22 / exhaust passage 22A , upstream of the turbocharger, 24 back into the cylinders 13 redirect the engine. The AN system 30 also includes an EGR valve 62 , which is configured to pass the section 26 - 1 of the untreated exhaust gas 26 through the second EGR passage 60 to regulate. The recycled section 26-1 the untreated exhaust flow 26 via the EGR valve 62 is achieved in the form of a high-pressure exhaust gas recirculation (HPEGR), ie in the pressurized intake air flow 16 upstream of the cylinder 13 recycled.

Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich eine elektronische Steuerung 64, die dazu konfiguriert ist, das AN-System 30 zu regeln, und somit kann die Steuerung Teil des AN-Systems sein. Die Steuerung 64 kann eine eigenständige Einheit oder Teil einer elektronischen Steuerung (ECU) sein, die den Betrieb des Motors 12 regelt. Die Steuerung 64 ist auf dem Fahrzeug 10 und beinhaltet einen Prozessor und einen gut zugänglichen nichtflüchtigen Speicher. Anweisungen zur Steuerung des Betriebs des AN-Systems 30 sind programmiert oder im Speicher der Steuerung 64 und der Prozessor ist zur Ausführung der Anweisungen aus dem Speicher während des Betriebs des Fahrzeuges 10 konfiguriert. Die Steuerung 64 ist im Allgemeinen so programmiert, dass sie die Einspritzdüse 50 zum Einleiten des Reduktionsmittels 52 stromaufwärts der zweiten SCR AN-Vorrichtung 34, d. h. zwischen den ersten und zweiten AN-Vorrichtungen 32, 34, während des Betriebs des Motors 12, regelt. Die Steuerung 64 ist auch programmiert, um den Wirkungsgrad der zweiten AN-Vorrichtung 34 zu ermitteln und um die Konzentration 35 des NOx im Abgas 26 ohne Verwendung eines dedizierten NOx Sensors zu reduzieren.The vehicle 10 additionally includes an electronic control 64 that is configured to the AN system 30 and so the controller can be part of the AN system. The control 64 It can be a standalone unit or part of an electronic control unit (ECU) that controls the operation of the engine 12 regulates. The control 64 is on the vehicle 10 and includes a processor and a readily accessible nonvolatile memory. Instructions for controlling the operation of the AN system 30 are programmed or in the memory of the controller 64 and the processor is for executing the instructions from the memory during operation of the vehicle 10 configured. The control 64 is generally programmed to inject the injector 50 for introducing the reducing agent 52 upstream of the second SCR AN device 34 ie, between the first and second ON devices 32 . 34 during operation of the engine 12 , regulates. The control 64 is also programmed to increase the efficiency of the second AN device 34 to determine and to the concentration 35 of the NOx in the exhaust gas 26 without using a dedicated NOx sensor.

Die Steuerung 64 ist auch programmiert, um den Motor 12 mit einer variablen Hochdruck-AGR und Niederdruck AGR Teilung im Ansaugluftstrom 16 zu betreiben. Die Steuerung 64 ist auch programmiert, um eine aktuelle Hochdruck-AGR zu Niederdruck-AGR Teilung 66 im Ansaugluftstrom 16 zu ermitteln. Die Steuerung 64 ist darüber hinaus programmiert, um den AGR-Korrekturfaktor 68 unter Verwendung der aktuell ermittelten Hochdruck-AGR zur Niedrigdruck AGR-Teilung 66 zu ermitteln. Die Steuerung 64 ist programmiert, um den AGR-Korrekturfaktor 68 auf die ermittelte Konzentration 35 des NOx im Abgas 26 anzuwenden, um eine korrigierte Konzentration 35A der NOx zu generieren. Ferner ist die Steuerung 64 programmiert, um den Betrieb des AN-Systems 30 zu regulieren, um das Abgas 26 über die zweite AN-Vorrichtung 34 in Reaktion auf die generierte korrigierte Konzentration 35A des NOx zu behandeln. Ein derartiges Regulieren des AN-Systems 30 kann das Einführen des Reduktionsmittels 52 über die Einspritzdüse 50 beinhalten, sowie das Regulieren einer Menge des eingespritzten Reduktionsmittels, stromaufwärts der zweiten SCR-AN-Vorrichtung 34 in Reaktion auf die korrigierte Konzentration 35A des NOx um die NOx Konzentration im Abgasstrom 26 somit zu reduzieren.The control 64 is also programmed to the engine 12 with a variable high pressure EGR and low pressure EGR division in the intake air flow 16 to operate. The control 64 is also programmed to split a current high pressure EGR to low pressure AGR 66 in the intake air flow 16 to investigate. The control 64 is also programmed to set the EGR correction factor 68 using the currently determined high pressure EGR for low pressure EGR graduation 66 to investigate. The control 64 is programmed to set the EGR correction factor 68 on the determined concentration 35 of the NOx in the exhaust gas 26 apply to a corrected concentration 35A to generate the NOx. Further, the controller 64 programmed to operate the AN system 30 to regulate the exhaust 26 via the second AN device 34 in response to the generated corrected concentration 35A to handle the NOx. Such regulation of the AN system 30 may be the introduction of the reducing agent 52 over the injector 50 and regulating an amount of the injected reductant upstream of the second SCR-ON device 34 in response to the corrected concentration 35A of the NOx around the NOx concentration in the exhaust stream 26 thus reduce.

Die Steuerung 64 kann mit mindestens einer Datennachschlagetabelle, die im Allgemeinen mit einer Referenznummer 70 angegeben wird, programmiert werden. Ferner ist die Steuerung 64 programmiert, um die Konzentration 35 des NOx im Abgas 26 über das Zugreifen auf die Datennachschlagetabellen des Subjekts zu ermitteln, die mindestens eine erste Datennachschlagetabelle 70-1 beinhalten können. Unter Bezugnahme auf 2 kann die Steuerung 64 auch darauf programmiert werden, eine Temperatur 72 des Ansaugluftstroms 16 zu ermitteln. Um die Temperatur 72 des Ansaugluftstroms 16 zu ermitteln, kann die Steuerung 64 sich in elektronischer Kommunikation mit einem Sensor 74 befinden, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Luftstroms zu erfassen. Die Steuerung 64 kann darüber hinaus darauf programmiert werden, einen Druck 76 in der Einspritzventilleiste 42 und einen Einspritzzeitpunkt 78 der Kraftstoffeinspritzdüse 40 zu ermitteln, die verwendet werden, um den Motor 12 zu betreiben. Die Steuerung 64 kann auch darauf programmiert werden, eine Anzahl von Einspritzimpulsen 80 des Kraftstoffs 18 pro Motortakt zu ermitteln.The control 64 can use at least one data look-up table, generally with a reference number 70 is programmed. Further, the controller 64 programmed to the concentration 35 of the NOx in the exhaust gas 26 about accessing the subject's data lookup tables, which may include at least a first data lookup table 70-1. With reference to 2 can the controller 64 also be programmed to a temperature 72 the intake air flow 16 to investigate. To the temperature 72 the intake air flow 16 to determine the control 64 in electronic communication with a sensor 74 configured to detect the temperature of the airflow. The control 64 In addition, it can be programmed to print 76 in the injection valve rail 42 and an injection time 78 the fuel injector 40 to determine which are used to the engine 12 to operate. The control 64 can also be programmed to a number of injection pulses 80 of the fuel 18 to determine per engine cycle.

Die Steuerung 64 kann darüber hinaus darauf programmiert werden, ein Druckverhältnis 82 zwischen der Ansaugluft und dem Abgas zu ermitteln, der eine Ermittlung des Ansaugluftdrucks, wie über einen dedizierten Sensor 84 stromaufwärts des Turboladers 24, und eine Ermittlung des Abgasdrucks, wie über einen entsprechenden Sensor 86 stromabwärts des Turboladers 24 beinhalten würde. Die Steuerung 64 kann auch darauf programmiert werden, einen Umgebungsdruck 88 zu ermitteln, wie über die Kommunikation mit einem spezifischen Sensor 90 (in 1 dargestellt), der konfiguriert ist, um den Umgebungsdruck zu erfassen. Die Steuerung 64 kann darüber hinaus darauf programmiert werden, eine Umgebungsfeuchtigkeit 92 zu ermitteln, wie über die Kommunikation mit einem spezifischen Sensor 94 (in 1 dargestellt), der konfiguriert ist, um die Umgebungsfeuchtigkeit zu erfassen. Ferner kann die Steuerung 64 darauf programmiert werden, die Konzentration 35 von NOx über das Zugreifen auf die ermittelte Temperatur 72 des Ansaugluftstroms 16, des Einspritzventilleistendrucks 76, des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts 78, der Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen 80, des Druckverhältnisses 82 zwischen der Ansaugluft und dem Abgas, dem Umgebungsdruck 88, und der Umgebungsfeuchtigkeit 92 in der ersten Datennachschlagetabelle 70-1 zu ermitteln.The control 64 can also be programmed to a pressure ratio 82 between the intake air and the exhaust gas, which is a determination of the intake air pressure, such as via a dedicated sensor 84 upstream of the turbocharger 24 , and a determination of the exhaust pressure, as via a corresponding sensor 86 downstream of the turbocharger 24 would involve. The control 64 can also be programmed to an ambient pressure 88 to determine how to communicate with a specific sensor 90 (in 1 shown) configured to detect the ambient pressure. The control 64 can also be programmed to ambient humidity 92 to determine how to communicate with a specific sensor 94 (in 1 shown) configured to sense the ambient humidity. Furthermore, the controller 64 be programmed to the concentration 35 of NOx by accessing the sensed temperature 72 the intake air flow 16 , the injection valve rail pressure 76 , the fuel injection timing 78 , the number of fuel injections 80 , the pressure ratio 82 between the intake air and the exhaust gas, the ambient pressure 88 , and the ambient humidity 92 in the first data lookup table 70-1.

Das AN-System 30 kann ferner eine zweite Datennachschlagetabelle 70-2 als Teil der Nachschlagetabelle(n) 70 beinhalten. In einer derartigen Ausführungsform des AN-Systems 30 kann die Steuerung 64 darauf programmiert werden, den AGR-Korrekturfaktor 68 über das Zugreifen auf die zweite Datennachschlagetabelle 70-2 zu ermitteln. Das AN-System 30 kann ferner eine dritte Datennachschlagetabelle 70-3 beinhalten. In einer derartigen Ausführungsform des AN-Systems 30 kann die Steuerung 64 darauf programmiert werden, den ermittelten AGR-Korrekturfaktor 68 auf die ermittelte Konzentration 35 des NOx im Abgas 26 über das Zugreifen auf die dritte Datennachschlagetabelle 70-3 anzuwenden, um die korrigierte Konzentration 35A des NOx zu generieren.The AN system 30 may further include a second data lookup table 70-2 as part of the lookup table (s) 70. In such an embodiment of the AN system 30 can the controller 64 programmed to the EGR correction factor 68 about accessing the second data lookup table 70-2. The AN system 30 may further include a third data lookup table 70-3. In such an embodiment of the AN system 30 can the controller 64 programmed, the calculated EGR correction factor 68 on the determined concentration 35 of the NOx in the exhaust gas 26 applying the third data look-up table 70-3 to the corrected concentration 35A to generate the NOx.

Die Steuerung 64 kann darüber hinaus darauf programmiert werden, eine Temperatur 96 des Motors 12 zu ermitteln. Die Temperatur 96 des Motors 12 kann, wie durch einen Sensor 98 erfasst, durch eine Temperatur des Motorkühlmittels 97 dargestellt werden. Dementsprechend kann die Steuerung 64 sich in elektronischer Kommunikation mit dem Sensor 98 befinden, und konfiguriert sein, um vom Sensor des Subjekts ein Signal zu empfangen, welches die erfasste Kühlmitteltemperatur 96 angibt. Die Steuerung 64 kann auch darauf programmiert werden, einen Korrekturfaktor 100 der Motortemperatur unter Verwendung der ermittelten Temperatur 96 des Motors 12 zu ermitteln. Die Steuerung 64 kann darüber hinaus darauf programmiert werden, den ermittelten Korrekturfaktor 100 der Motortemperatur auf die ermittelte Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 anzuwenden, um eine weiter korrigierte Konzentration 35B von NOx. zu generieren. Die Steuerung 64 kann ferner darauf programmiert werden, den Betrieb des AN-Systems 30 zu regulieren, um das Abgas 26 über die zweite AN-Vorrichtung 34 in Reaktion auf die generierte weiter korrigierte Konzentration 35B von NOx zu behandeln.The control 64 In addition, it can be programmed to a temperature 96 of the motor 12 to investigate. The temperature 96 of the motor 12 can, as by a sensor 98 detected by a temperature of the engine coolant 97 being represented. Accordingly, the controller 64 in electronic communication with the sensor 98 and configured to receive from the sensor of the subject a signal indicative of the sensed coolant temperature 96 indicates. The control 64 can also be programmed to a correction factor 100 the engine temperature using the determined temperature 96 of the motor 12 to investigate. The control 64 can also be programmed to the determined correction factor 100 the engine temperature to the determined concentration 35 of NOx in the exhaust 26 apply to a further corrected concentration 35B of NOx. to generate. The control 64 can also be programmed to operate the AN system 30 to regulate the exhaust 26 via the second AN device 34 in response to the generated further corrected concentration 35B to deal with NOx.

Die Datennachschlagetabelle(n) 70 kann (können) auch eine zweite Datennachschlagetabelle 70-4 beinhalten. In einer derartigen Ausführungsform kann die Steuerung 64 darüber hinaus darauf programmiert werden, den Korrekturfaktor 100 der Motortemperatur über das Zugreifen auf die vierte Datennachschlagetabelle 70-4 zu ermitteln. Ein derartiges Ermitteln eines Korrekturfaktors 100 der Motortemperatur kann auf der ermittelten Drehzahl und Last des Motors 12 basieren, die mit empirisch abgeleiteten Datenpunkten zur Motordrehzahl und der Last des Motors aus der vierten Datennachschlagetabelle 70-4 verglichen oder damit in Verbindung gesetzt werden. Die erste bis vierte Datennachschlagetabelle, d. h. die Tabellen 70-1 bis 70-4 können Untertabellen einer Master-Datennachschlagetabelle sein, die in die Steuerung hineinprogrammiert wurden, wie die im Allgemeinen angegebene Datennachschlagetabelle 70.The data lookup table (s) 70 may also include a second data lookup table 70-4. In such an embodiment, the controller 64 In addition, be programmed to the correction factor 100 engine temperature via accessing the fourth data look-up table 70-4. Such a determination of a correction factor 100 the engine temperature can be based on the determined speed and load of the engine 12 which are compared or related to empirically derived engine speed data points and motor load from the fourth data look-up table 70-4. The first to fourth data lookup tables, ie, tables 70-1 to 70-4, may be subtables of a master data lookup table programmed into the controller, such as the generally specified data lookup table 70.

Im Allgemeinen verwendet das AN-System 30 die Steuerung 64 wie beschrieben, um den Betrieb des Motors 12 und des AN-Systems kontinuierlich zu überwachen. Darüber hinaus ist die Steuerung 64 programmiert, um den Wirkungsgrad der zweiten AN-Vorrichtung 34 zu ermitteln und um die Konzentration 35 des NOx im Abgas 26 ohne Verwendung eines dedizierten NOx Sensors zu reduzieren. Darüber hinaus kann die Steuerung 64 mit einer Serie von empirisch abgeleiteten Datennachschlagetabelle 70 programmiert sein, um die Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 zu ermitteln. Ferner verwendet das AN-System 30 die Steuerung 64, um das Abgas 26 über die zweite AN-Vorrichtung 34 in Reaktion auf die generierte korrigierte Konzentration 35A und/oder die weiter korrigierte Konzentration 35B von NOx zu behandeln, um die Konzentration von NOx im Abgas wirksam zu reduzieren.In general, the AN system uses 30 the control 64 as described to the operation of the engine 12 and the AN system. In addition, the controller 64 programmed to the efficiency of the second AN device 34 to determine and to the concentration 35 of the NOx in the exhaust gas 26 without using a dedicated NOx sensor. In addition, the controller 64 be programmed with a series of empirically derived data look-up table 70 to determine the concentration 35 of NOx in the exhaust 26 to investigate. Furthermore, the AN system uses 30 the control 64 to the exhaust 26 via the second AN device 34 in response to the generated corrected concentration 35A and / or the further corrected concentration 35B of NOx to effectively reduce the concentration of NOx in the exhaust gas.

3 bildet ein Verfahren 200 zum Betreiben des Motors 12 unter Verwendung des Nachbehandlungs (AN)-Systems 30 ab, das unter anderem die zweite Nachbehandlungs (AT)-Vorrichtung 34 aufweist, die beispielsweise als Katalysator für die selektive katalytische Reduktion (SCR) konfiguriert ist, wie vorstehend in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben ist. Das Verfahren 200 kann über die elektronische Steuerung 64 durchgeführt werden, die mit mindestens einer Datennachschlagetabelle 70 programmiert ist. Verfahren 200 beginnt Rahmen 202 mit dem Betrieb des Motors 12 mit der variablen Hochdruck- und Niederdruck-AGR-Teilung im Ansaugluftstrom 16. Durch das gesamte Verfahren hindurch, und beginnend mit dem Rahmen 202 beinhaltet das Verfahren im Allgemeinen das Liefern der im Voraus ermittelten Mengen des Luftstroms 16 und Kraftstoffs 18 an den Motor 12. Nach dem Rahmen 202 geht das Verfahren zu Rahmen 204 über, wo das Verfahren das Ermitteln der Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 beinhaltet. 3 forms a procedure 200 to operate the engine 12 using the post-treatment (AN) system 30 Among other things, the second aftertreatment (AT) device 34 which is configured, for example, as a selective catalytic reduction (SCR) catalyst, as described above with respect to FIGS 1 and 2 is described. The procedure 200 can via the electronic control 64 performed with at least one data look-up table 70. method 200 starts frame 202 With the operation of the engine 12 with the variable high pressure and low pressure EGR split in the intake air flow 16 , Through the entire process, and starting with the frame 202 The method generally includes providing the pre-determined amounts of airflow 16 and fuel 18 to the engine 12 , After the frame 202 the procedure goes to frame 204 about where the procedure is determining the concentration 35 of NOx in the exhaust 26 includes.

Im Rahmen 204 kann das Ermitteln der Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 das Zugreifen auf die Datennachschlagetabelle(n) 70 über die Steuerung 64 beinhalten. Darüber hinaus kann das Ermitteln der Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 im Rahmen 204 Folgendes beinhalten: das Ermitteln, wie das Erfassen über den Sensor 74, der Temperatur 72 des Ansaugluftstroms 16; das Ermitteln des Drucks 76 der Einspritzventilleiste 42 und des Einspritzzeitpunkts 78 der Kraftstoffeinspritzdüse 40, die verwendet wird, um den Motor 12 zu betreiben; das Ermitteln der Anzahl der Einspritzimpulse 80 von Kraftstoff 18 pro Motortakt; das Ermitteln eines Ansaugkrümmer-Abgas-Druckverhältnisses 82, der sich infolge des Turbolader-24-Betriebs ergibt; das Ermitteln wie das Erfassen über den Sensor 90, des Umgebungsdrucks 88; und das Ermitteln, wie das Erfassen über den Sensor 94, der Umgebungsfeuchtigkeit 92. Ferner kann das Verfahren im Rahmen 204 über die Steuerung 64 auch Ermitteln der Konzentration 35 von NOx unter Verwendung der ermittelten Temperatur 72 des Ansaugluftstroms 16, des Drucks 76 der Einspritzventilleiste, des Einspritzzeitpunkts 78 der Kraftstoffeinspritzdüse, der Anzahl der Einspritzungen 80 von Kraftstoff 18, des Ansaug-Abgas-Druckverhältnisses 82, des Umgebungsdrucks 88, und der Umgebungsfeuchtigkeit 92 in der ersten Datennachschlagetabelle 70-1 beinhalten.As part of 204 can determine the concentration 35 of NOx in the exhaust 26 accessing the data look-up table (s) 70 about the controller 64 include. In addition, determining the concentration 35 of NOx in the exhaust 26 as part of 204 The following include: determining, such as sensing via the sensor 74 , the temperature 72 the intake air flow 16 ; determining the pressure 76 the injection valve rail 42 and injection timing 78 the fuel injector 40 that is used to the engine 12 to operate; determining the number of injection pulses 80 of fuel 18 per engine cycle; determining an intake manifold exhaust pressure ratio 82 resulting from the turbocharger 24 operation; determining how to detect via the sensor 90 , the ambient pressure 88 ; and determining how to acquire via the sensor 94 , the ambient humidity 92 , Furthermore, the procedure may be in the context 204 about the controller 64 also determining the concentration 35 of NOx using the determined temperature 72 the intake air flow 16 , the pressure 76 the injection valve rail, the injection timing 78 the fuel injector, the number of injections 80 of fuel 18 , the intake exhaust pressure ratio 82 , the ambient pressure 88 , and the ambient humidity 92 in the first data look-up table 70-1.

Nach Rahmen 204 fährt das Verfahren mit Rahmen 206 fort. Im Rahmen 206 beinhaltet das Verfahren das Ermitteln einer gegenwärtigen Hochdruck-AGR zu Niederdruck-AGR Teilung 66 im Ansaugluftstrom 16. Nach Rahmen 206 geht das Verfahren zu Rahmen 208 über, wo das Verfahren das Ermitteln des AGR Korrekturfaktors 68 unter Verwendung der ermittelten aktuellen Hochdruck-AGR zur Niederdruck-AGR-Teilung 66 beinhaltet. Im Rahmen 208 kann das Verfahren auch das Zugreifen auf die zweite Datennachschlagetabelle 70-2 über die Steuerung 64 beinhalten, um den AGR-Korrekturfaktor 68 zu ermitteln. Nach dem Rahmen 208 fährt das Verfahren mit dem Rahmen 210 fort. Im Rahmen 210 beinhaltet das Verfahren das-Anwenden des ermittelten AGR-Korrekturfaktors 68 auf die ermittelte Konzentration 35 von NOx im Abgas 26, um die korrigierte Konzentration 35A von NOx generieren.After frame 204 the procedure continues with frame 206 continued. As part of 206 The method includes determining a current high pressure EGR for low pressure EGR division 66 in the intake air flow 16 , After frame 206 the procedure goes to frame 208 about where the method is determining the EGR correction factor 68 using the determined current high pressure EGR for low pressure EGR division 66 includes. As part of 208 The method may also include accessing the second data lookup table 70-2 via the controller 64 include the EGR correction factor 68 to investigate. After the frame 208 the procedure moves with the frame 210 continued. As part of 210 the method includes applying the determined EGR correction factor 68 on the determined concentration 35 of NOx in the exhaust 26 to the corrected concentration 35A of NOx.

Im Rahmen 210 kann das Verfahren auch das Zugreifen auf die dritte Datennachschlagetabelle 70-3 über die Steuerung 64 beinhalten, um den ermittelten AGR-Korrekturfaktor 68 auf die ermittelte Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 anzuwenden, um die korrigierte Konzentration 35A von NOx zu generieren. Nach dem Rahmen 210 fährt das Verfahren mit dem Rahmen 212 fort. Im Rahmen 212 beinhaltet das Verfahren das Regulieren des Betriebs des AN-Systems 30, um das Abgas 26 über die zweite AN-Vorrichtung 34 in Reaktion auf mindestens die generierte korrigierte Konzentration 35A von NOx zu behandeln. Die vorhergehende Behandlung des Abgases 26 über die zweite AN-Vorrichtung 34 ist dafür vorgesehen, um die NOx Konzentration im Abgasstrom ohne Verwendeten eines dedizierten NOx zu reduzieren, um die Konzentration von NOx zu erfassen.As part of 210 The method may also include accessing the third data lookup table 70-3 via the controller 64 include the calculated EGR correction factor 68 on the determined concentration 35 of NOx in the exhaust 26 apply to the corrected concentration 35A to generate NOx. After the frame 210 the procedure moves with the frame 212 continued. As part of 212 The method includes regulating the operation of the AN system 30 to the exhaust 26 via the second AN device 34 in response to at least the generated corrected concentration 35A to deal with NOx. The previous treatment of the exhaust gas 26 via the second AN device 34 is intended to reduce the NOx concentration in the exhaust stream without using dedicated NOx to detect the concentration of NOx.

Nach Rahmen 212 kann das Verfahren mit Rahmen 214 fortfahren. Im Rahmen 214 kann das Verfahren das Ermitteln der Temperatur 96 des Motors 12 beinhalten, wie durch Erfassen der Temperatur des Motorkühlmittels 97 über den Sensor 98; das Ermitteln des Korrekturfaktors 100 der Motortemperatur unter Verwendung der ermittelten Temperatur 96 des Motors 12; und das Anwenden des ermittelten Korrekturfaktors 100 der Motortemperatur auf die ermittelte Konzentration 35 von NOx im Abgas 26, um eine weitere korrigierte Konzentration 35B NOx zu generieren. Das Ermitteln des Korrekturfaktors 100 der Motortemperatur kann über die Steuerung 64 erreicht werden, die durch Korrelieren der empirisch ermittelten Drehzahl und Last des Motors 12 mit dem Korrekturfaktor 100 der Motortemperatur auf die vierte Datennachschlagetabelle 70-4 zugreift. Darüber hinaus kann das Verfahren in Rahmen 214 die Steuerung 64 beinhalten, welche in Reaktion auf die generierte weiter korrigierte Konzentration 35B von NOx, den Betrieb des AN-Systems 30 reguliert, um das Abgas 26 über die zweite AN-Vorrichtung 34 zu behandeln.After frame 212 can the process with framework 214 Continue. As part of 214 The method may be determining the temperature 96 of the motor 12 as by detecting the temperature of the engine coolant 97 over the sensor 98 ; determining the correction factor 100 the engine temperature using the determined temperature 96 of the motor 12 ; and applying the determined correction factor 100 the engine temperature to the determined concentration 35 of NOx in the exhaust 26 to get another corrected concentration 35B To generate NOx. Determining the correction factor 100 the engine temperature can be controlled by the controller 64 can be achieved by correlating the empirically determined speed and load of the motor 12 with the correction factor 100 the engine temperature accesses the fourth data lookup table 70-4. In addition, the procedure may be in frame 214 the control 64 which in response to the generated further corrected concentration 35B of NOx, the operation of the AN system 30 Regulated to the exhaust 26 via the second AN device 34 to treat.

Nach entweder Rahmen 212 oder 214 kann das Verfahren zur weiteren Ermittlung der Konzentration 35 von NOx im Abgas 26 zu Rahmen 204 zurückkehren. Dementsprechend kann die Steuerung 64 darauf programmiert werden, den Betrieb des Motors 12 und des AN-Systems 30 zum Ermitteln der korrigierten Konzentration 35A von NOx und der Regulierung der zweiten AN-Vorrichtung 34 in Reaktion darauf kontinuierlich zu überwachen. Darüber hinaus versetzt eine derartige Ermittlung der mindestens korrigierten 35A NOx Konzentration im Abgas 26 das Verfahren 200 in die Lage, die Funktionstüchtigkeit der AN-Vorrichtung 34 zu überwachen und die Konzentration von NOx im Abgas 26 ohne Verwendung eines dedizierten NOx Sensors zur physikalischen Erfassung der NOx Konzentration zu reduzieren.After either frame 212 or 214 can the method for further determination of the concentration 35 of NOx in the exhaust 26 to frame 204 to return. Accordingly, the controller 64 be programmed to the operation of the engine 12 and the AN system 30 to determine the corrected concentration 35A of NOx and the regulation of the second AN device 34 continuously monitor in response. In addition, such a determination offset the at least corrected 35A NOx concentration in the exhaust gas 26 the procedure 200 capable of functioning the AN device 34 to monitor and the concentration of NOx in the exhaust gas 26 without using a dedicated NOx sensor to physically detect the NOx concentration.

Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Während einige der besten Modi und weitere Ausführungsformen der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zur Umsetzung der in den hinzugefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche.The detailed description and drawings or figures are supportive and descriptive of the disclosure, but the scope of the disclosure is defined solely by the claims. While some of the best modes and other embodiments of the claimed disclosure have been described in detail, there are several alternative concepts and embodiments for implementing the disclosure defined in the appended claims. In addition, the embodiments illustrated in the drawings or the features of various embodiments mentioned in the present specification are not necessarily to be construed as independent embodiments. Rather, it is possible that any of the features described in one of the examples of an embodiment may be combined with one or a plurality of other desired features from other embodiments, resulting in other embodiments that are not described in words or by reference to drawings , Accordingly, such other embodiments are within the scope of the scope of the appended claims.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Turbolader, der konfiguriert ist, um den Ansaugluftstrom unter Druck zu setzen und ein Abgasnachbehandlungssystem (AT) einschließlich einer AT-Vorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Konzentration von Stickstoffoxid (NOx) in einem vom Motor erzeugten Abgas zu reduzieren, umfassend: Betreiben des Motors mit einer Teilung der variablen Abgasrückführung (AGR) unter hohem Druck und der AGR unter niedrigem Druck im Ansaugluftstrom; Ermitteln der Konzentration der NOx im Abgas; Ermitteln einer gegenwärtigen Hochdruck-AGR zu Niederdruck-AGR Teilung im Ansaugluftstrom; Ermitteln eines AGR Korrekturfaktors unter Verwendung der ermittelten aktuellen Hochdruck-AGR zu Niederdruck-AGR Teilung; Anwenden des ermittelten EGR Korrekturfaktors auf die ermittelte Konzentration von NOx im Abgas, um eine korrigierte Konzentration von NOx zu generieren; und Regeln des Betriebs des AN-systems, um das Abgas über die AN-Vorrichtung in Reaktion auf die generierte korrigierte Konzentration von NOx zu behandeln.A method of operating an internal combustion engine having a turbocharger configured to pressurize the intake air flow and an exhaust aftertreatment system (AT) including an AT device configured to maintain a concentration of nitrogen oxide (NOx) in an exhaust gas produced by the engine to reduce, comprising: Operating the engine at high pressure variable exhaust gas recirculation (EGR) and low pressure EGR at the intake air flow; Determining the concentration of NOx in the exhaust gas; Determining a current high pressure EGR to low pressure EGR pitch in the intake air stream; Determining an EGR correction factor using the determined current high pressure EGR for low pressure EGR division; Applying the determined EGR correction factor to the determined concentration of NOx in the exhaust gas to generate a corrected concentration of NOx; and Regulating the operation of the on-system to treat the exhaust via the on-device in response to the generated corrected concentration of NOx. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verfahren über eine elektronische Steuerung durchgeführt wird, die mit mindestens einer Datentabelle programmiert ist, und worin das Ermitteln der Konzentration von NOx im Abgas das Zugreifen auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle beinhaltet.Method according to Claim 1 wherein the method is performed via an electronic controller programmed with at least one data table, and wherein determining the concentration of NOx in the exhaust gas includes accessing the at least one data look-up table. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Motor eine Kraftstoffeinspritzdüse beinhaltet, die über eine Einspritzventilleiste mit Kraftstoff versorgt wird und konfiguriert ist, um Kraftstoff in den Motor einzuspritzen, worin das Zugreifen auf die mindestens eine Nachschlagetabelle das Zugreifen auf eine erste Datennachschlagetabelle beinhaltet, das Verfahren ferner umfassend: Ermitteln einer Temperatur des Ansaugluftstroms; Ermitteln eines Drucks der Einspritzventilleiste und eines Einspritzzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzdüse; Ermitteln einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzimpulsen pro Motortakt; Ermitteln eines Druckverhältnisses zwischen der Ansaugluft und dem Abgas; Ermitteln eines Umgebungsdrucks; Ermitteln einer Umgebungsfeuchtigkeit; und Ermitteln der Konzentration der NOx unter Verwendung der ermittelten Temperatur des Ansaugluftstroms, des Einspritzventilleistendrucks, des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts, der Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen, des Druckverhältnisses zwischen der Ansaugluft und dem Abgas, dem Umgebungsdruck, und der Umgebungsfeuchtigkeit in der ersten Datennachschlagetabelle.Method according to Claim 2 wherein the engine includes a fuel injector fueled via an injection valve manifold and configured to inject fuel into the engine, wherein accessing the at least one look-up table includes accessing a first data look-up table, the method further comprising: determining Temperature of the intake air flow; Determining a pressure of the injection valve rail and an injection timing of the fuel injector; Determining a number of fuel injection pulses per engine cycle; Determining a pressure ratio between the intake air and the exhaust gas; Determining an ambient pressure; Determining an ambient humidity; and determining the concentration of the NOx using the detected temperature of the intake air flow, the injector rail pressure, the fuel injection timing, the number of fuel injections, the pressure ratio between the intake air and the exhaust gas, the ambient pressure, and the ambient humidity in the first data look-up table. Verfahren nach Anspruch 3, worin der Zugriff auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle das Ermitteln des AGR-Korrekturfaktors über das Zugreifen auf eine zweite Datennachschlagetabelle beinhaltet.Method according to Claim 3 wherein accessing the at least one data lookup table includes determining the EGR correction factor via accessing a second data lookup table. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Zugreifen auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle auch das Anwenden des ermittelten AGR-Korrekturfaktors auf die ermittelte NOx-Konzentration im Abgas über das Anwenden der dritten Datennachschlagetabelle beinhaltet, um die korrigierte NOx-Konzentration zu generieren.Method according to Claim 4 wherein accessing the at least one data look-up table also includes applying the determined EGR correction factor to the determined NOx concentration in the exhaust via applying the third data look-up table to generate the corrected NOx concentration. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: das Ermitteln einer Temperatur des Motors; das Ermitteln eines Korrekturfaktors der Motortemperatur unter Verwendung der ermittelten Temperatur des Motors; das Anwenden des ermittelten Korrekturfaktors der Motortemperatur auf die ermittelte Konzentration von NOx im Abgas, um eine weiter korrigierte Konzentration von NOx zu generieren, und das Regeln des Betriebs des AN-Systems, um das Abgas über die AN-Vorrichtung in Reaktion auf mindestens die generierte weiter korrigierte Konzentration von NOx zu behandeln.Method according to Claim 5 further comprising: determining a temperature of the engine; determining a correction factor of the engine temperature using the detected temperature of the engine; applying the determined engine temperature correction factor to the determined concentration of NOx in the exhaust gas to generate a further corrected concentration of NOx, and controlling the operation of the on-system to exhaust the exhaust via the on-device in response to at least the generated one to treat further corrected concentration of NOx. Verfahren nach Anspruch 6, worin der Zugriff auf die mindestens eine Datennachschlagetabelle das Ermitteln des Korrekturfaktors der Motortemperatur über das Zugreifen auf eine vierte Datennachschlagetabelle beinhaltet.Method according to Claim 6 wherein accessing the at least one data lookup table includes determining the motor temperature correction factor via accessing a fourth data lookup table. Verfahren nach Anspruch 7, worin die erste bis vierte Datennachschlagetabelle Untertabellen einer Master-Datennachschlagetabelle sind. Method according to Claim 7 wherein the first to fourth data lookup tables are subtables of a master data lookup table. Verfahren nach Anspruch 6, worin das Ermitteln der Temperatur des Motors das Erfassen einer Kühlmitteltemperatur des Motors über einen Sensor beinhaltet.Method according to Claim 6 wherein determining the temperature of the engine includes sensing a coolant temperature of the engine via a sensor. Verfahren nach Anspruch 1, worin die AN-Vorrichtung ein Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) ist, und worin das Regeln des Betriebs des AN-Systems das Einspritzen eines Reduktionsmittels in das Abgas stromaufwärts des SCR-Katalysators beinhaltet.Method according to Claim 1 wherein the AN device is a selective catalytic reduction (SCR) catalyst, and wherein regulating the operation of the AN system includes injecting a reductant into the exhaust gas upstream of the SCR catalyst.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3728802B2 (en) * 1996-06-03 2005-12-21 日産自動車株式会社 NOx concentration estimation device and exhaust gas recirculation failure diagnosis device for internal combustion engine
KR19990083414A (en) * 1998-04-27 1999-11-25 카와무라 히데오 A Purifying system for exhaust gas and controlling method thereof
US8813690B2 (en) 2009-10-30 2014-08-26 Cummins Inc. Engine control techniques to account for fuel effects
EP2339152B1 (en) * 2009-12-23 2013-06-19 FPT Motorenforschung AG Method and device for controlling an EGR system in a combustion engines
US9279375B2 (en) 2013-06-05 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling an engine that includes low pressure EGR
JP2017036697A (en) * 2015-08-10 2017-02-16 いすゞ自動車株式会社 Egr control system for internal combustion engine, internal combustion engine and egr control method for internal combustion engine

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